JP2001165545A

JP2001165545A - 冷凍冷蔵庫

Info

Publication number: JP2001165545A
Application number: JP34353599A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Matsushima; 弘章松嶋; Noriyuki Isojima; 宣之磯島; Hiroshi Iwata; 博岩田; Taichi Tanaami; 太一店網; Koichi Shibata; 耕一柴田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2001-06-22

Abstract

(57)【要約】【課題】冷凍冷蔵庫において、圧縮機が停止してから高
圧側圧力が安定するまでに冷媒漏れが生じても漏れた冷
媒を拡散できるようにすること。【解決手段】圧縮機２と凝縮器３と減圧装置８と蒸発器
９を接続した冷凍サイクル１の冷媒としてイソブタンを
封入した冷凍冷蔵庫において、蒸発器９の温度をイソブ
タンの沸点より低くなるように設定すると共に、圧縮機
２が停止してから高圧側圧力が安定するまでの間、凝縮
器用送風機１２を運転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍冷蔵庫に係
り、特に冷凍サイクルの冷媒にイソブタンを用いた冷凍
冷蔵庫に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍サイクルの冷媒にイソブタン等を用
いた従来の冷凍冷蔵庫としては、特開平８−１７８４８
１号公報に記載されているように、冷媒漏れ検知手段を
備え、冷媒漏れを検知した時に、漏れたイソブタン等の
冷媒が可燃濃度に達しないように放熱用送風機を運転し
て拡散するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来技
術のものは、冷媒漏れ検知手段が冷媒漏れを検知してか
ら放熱用送風機を運転して漏れた冷媒を拡散するもので
あり、冷媒漏れを検知する以前における漏れた冷媒の拡
散に関しては記載されていなかった。

【０００４】本発明の目的は、圧縮機が停止してから高
圧側圧力が安定するまでに冷媒漏れが生じても、漏れた
冷媒を拡散することができる冷凍冷蔵庫を得ることにあ
る。

【０００５】本発明の別の目的は、圧縮機が停止してか
ら高圧側圧力が安定するまでに冷媒漏れが生じても、漏
れた冷媒を拡散することができるとともに、冷媒漏れ量
が少ない冷凍冷蔵庫を得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、冷凍サイクルの冷媒としてイ
ソブタンを封入し、蒸発器の温度を前記イソブタンの沸
点より低くなるように設定すると共に、圧縮機が停止し
てから所定時間、凝縮器用送風機を運転するように構成
にしたことにある。

【０００７】本発明の第２の特徴は、冷凍サイクルの冷
媒としてイソブタンを封入し、蒸発器の温度を前記イソ
ブタンの沸点より低くなるように設定すると共に、圧縮
機が停止してから前記冷凍サイクルの高圧側圧力が安定
するまでの間、凝縮器用送風機を運転するように構成に
したことにある。

【０００８】本発明の第３の特徴は、冷凍サイクルの高
圧側配管を偏平管とし、冷凍サイクルの冷媒としてイソ
ブタンを封入し、蒸発器の温度を前記イソブタンの沸点
より低くなるように設定すると共に、圧縮機が停止して
から所定時間、凝縮器用送風機を運転するように構成に
したことにある。

【０００９】本発明の第４の特徴は、側面放熱器を偏平
管とし、冷凍サイクルの冷媒としてイソブタンを封入
し、蒸発器の温度を前記イソブタンの沸点より低くなる
ように設定すると共に、圧縮機が停止してから所定時
間、凝縮器用送風機を運転するように構成にしたことに
ある。

【００１０】本発明の第５の特徴は、凝縮器と側面放熱
器を接続する配管に逆止弁を設け、冷凍サイクルの冷媒
としてイソブタンを封入し、蒸発器の温度を前記イソブ
タンの沸点より低くなるように設定すると共に、圧縮機
が停止してから所定時間、凝縮器用送風機を運転するよ
うに構成にしたことにある。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を参
照して説明する。なお、第２実施例においては第１実施
例と共通する部分を省略する。各実施例の図における同
一符号は同一物又は相当物を示す。

【００１２】まず、本発明の第１実施例を図１から図５
を参照して説明する図1に示すように、冷凍冷蔵庫の冷
凍サイクル１は、圧縮機２、凝縮器３、逆止弁４、第１
の側面放熱器５、第２の側面放熱器６、露付防止パイプ
７、ガス配管１１と熱的に接触して冷媒を減圧する減圧
器としてのキャピラリチューブ８、蒸発器９、及びアキ
ュームレータ１０が順に接続されて構成され、内部にイ
ソブタンが冷媒として封入されている。なお、凝縮器
３、第１の側面放熱器５、第２の側面放熱器６、及び露
付防止パイプ７は、冷凍サイクル１における凝縮部を構
成するものである。

【００１３】また、凝縮器３に送風する凝縮器用送風機
１２、蒸発器９に送風する蒸発器用送風機１３、及び圧
縮機２への通電を制御するスイッチ１７は、制御器１５
により制御される。

【００１４】図2に示すように、冷凍冷蔵庫２０は、上
より冷蔵室２１、野菜室２２、冷凍室２３がそれぞれ断
熱材により区画され、開閉用の扉２４が設けられてい
る。なお、底面部に形成される機械室４０には、圧縮機
２、凝縮器３、及び凝縮器用送風機１２が配置されてい
る。

【００１５】図５に示すように、第１の側面放熱器５
は、配管をプレス等により偏平管としたものを、冷凍冷
蔵庫２０の外壁を構成する鋼板３０の断熱材側内部に熱
伝導性の高い例えばアルミ箔３１を用いて鋼板３０に密
着するように取り付けられている。なお、第２の側面放
熱器６も同様の構成で取り付けられている。

【００１６】次に、かかる冷凍冷蔵庫の運転動作につい
て説明する。

【００１７】冷蔵室２１、野菜室２２あるいは冷凍室２
３の温度が上昇して制御器１５に記憶されている設定温
度以上になると、制御器２３により、凝縮器用送風機１
２及び蒸発器用送風機１３が駆動されると共に、スイッ
チ１７が閉になり圧縮機２が駆動される。なお、冷蔵室
２１及び野菜室２２の温度が設定温度より高い場合に
は、ダンパ２５が開になり、冷蔵室２１及び野菜室２２
に冷気が供給される。

【００１８】圧縮機２が運転されることにより、圧縮機
２で高温高圧になった冷媒は、凝縮器３に送られ、凝縮
器用送風機１２により送風されて空気と熱交換し、一部
の冷媒が凝縮した後、逆止弁４を通り、冷凍冷蔵庫側面
に設けた第１の側面放熱器５及び第２の側面放熱器６で
さらに周囲に放熱した後、冷凍冷蔵庫２０本体と扉２４
の接触部の露付きを防止する露付防止パイプ７で放熱
し、液冷媒となりキャピラリチューブ８に送られる。

【００１９】キャピラリチューブ８に送られた冷媒は、
ガス配管１１を流れる冷媒と熱交換しながら減圧され、
低圧低温の冷媒となり、蒸発器９に送られる。冷媒は、
蒸発器９で蒸発器用送風機１３により冷凍冷蔵庫２０内
部を循環する空気を冷却することにより蒸発した後、ア
キュームレータ１０を通り、ガス配管１１でキャピラリ
チューブ８を流れる冷媒と熱交換し、それから圧縮機２
に戻る。冷媒は、このように冷凍サイクル１中を循環
し、冷却機能を発揮する。なお、蒸発器９の温度は、通
常−２７℃程度と低く、高くて−１５℃以下になるよう
に設定されている。

【００２０】この冷却運転により、冷蔵室２１及び野菜
室２２の温度が第２の設定温度以下になると、ダンパ２
５が閉になり、冷凍冷蔵庫２０内を循環する空気が冷凍
室２３のみに供給される。さらに、冷凍室２３の温度が
設定値以下になると、制御器１５により、スイッチ１７
が開き、圧縮機２が停止される。凝縮器用送風機１２
は、圧縮機２が停止してもその後所定時間運転された後
に停止される。

【００２１】ここで、圧縮機２の停止直後の冷凍サイク
ル１の高圧側圧力の変化を図４を参照して説明する。圧
縮機２が停止すると、約１分間は露付防止パイプ７内の
乾き度が低く液冷媒に近い冷媒が蒸発器９にもどる急激
な圧力低下が見られた後、２相域の冷媒が戻る緩やかな
圧力低下が４分後まで続き、その後、ガス冷媒が蒸発器
９に徐々に戻り、圧縮機停止後約７分で大気圧以下にな
る。即ち、冷媒として用いるイソブタンの標準沸点は−
１１℃であり、これに対し圧縮機２の運転停止時の蒸発
器９の温度は上述したように高くても−１５℃とイソブ
タンの標準沸点−１１℃より低いために、圧縮機２が停
止してから約７分経過した後の安定時における冷凍サイ
クル内の圧力は大気圧以下になる。これにより、安定時
に配管破損が生じても急激な冷媒漏れを起こさない。

【００２２】また、圧縮機２の運転中には凝縮器用送風
機１２が駆動されているために、圧縮機２の運転中に配
管破損により、冷媒漏れが発生しても、凝縮器用送風機
１２により漏れた冷媒を拡散することができる。

【００２３】さらに、圧縮機２が停止してから所定時
間、凝縮器用送風機１２を運転するために、圧縮機２の
停止から冷凍サイクル１内の圧力が安定するまでに配管
破損が生じても、凝縮器用送風機１２により漏れた冷媒
を拡散することができる。可燃範囲まで濃度が上昇しな
い。この所定時間は、例えば、冷凍サイクルの高圧側圧
力が大気圧より低くなるまでの時間に漏れた冷媒の拡散
に必要な時間を加えた時間より長い時間であ利、具体的
には８分である。

【００２４】なお、圧縮機停止後４分から７分はガス冷
媒が移動していることから、高圧側にはガス冷媒のみと
考えられ、例え冷媒が漏れた場合でも漏れ量は少ないた
めに、凝縮器用送風機１２を圧縮機２停止後から５分間
駆動し、これを所定時間とすることが考えられる。これ
により、凝縮器用送風機１２への通電時間を短くでき、
冷凍冷蔵庫２０の消費電力を低減できる。また、圧縮機
停止後の１分間で液冷媒の大部分が蒸発器９に移動する
ことから、凝縮器用送風機１２を圧縮機２停止後から２
分間駆動し、これを所定時間とすることも考えられる。
これらのことにより、圧縮機２の停止後における凝縮器
用送風機１２の所定時間は、２分から８分が適切であ
る。

【００２５】また、凝縮器３出口に逆止弁４を設けてい
るので、最も振動し易い圧縮機２の出口から逆止弁４入
口までの配管が破損しても、逆止弁４からキャピラリチ
ューブ８入口までの高圧の冷媒を圧縮機２側に逆流する
のを防止することができ、冷媒の漏れ量を少なくでき
る。なお、第１の側面放熱器５と第２の側面放熱器６と
の間、あるいは第２の側面放熱器６と露付防止パイプ７
との間に１個あるいは複数個設けても良い。

【００２６】さらには、第１の側面放熱器５及び第２の
側面放熱器６は、偏平管を用いているので、配管内容積
が小さくなり、冷媒封入量を少なくできる。例えば内径
４ｍｍの管を２ｍｍまで偏平にすると表面積は同じで、
内容積を約２５％小さくなり、必要な冷媒量も２５％削
減できる。また、偏平管とすることにより、配管と鋼板
３０が水平部分で密着することができ、径の小さい配管
を用いても配管と鋼板３０の接触熱抵抗が小さく、放熱
性能が高くなり、消費電力量の小さい冷凍冷蔵庫を提供
できる。なお、露付防止パイプ７も偏平化した配管を用
いても良い。露付防止パイプ内の冷媒は乾き度が小さ
く、偏平化による冷媒量の削減量は大きい。

【００２７】次に、本発明の第２実施例を図８、図９を
参照して説明する。

【００２８】この第２実施例のものは、第１実施例のも
のに比較して、凝縮器３の構成が相違する。この凝縮器
３は、一定間隔に折り曲げた放熱フィン３２の配管挿入
孔３３にＵ字形に折り曲げ偏平化した配管３１を挿入し
て構成されている。

【００２９】このような凝縮器３とすることにより、放
熱フィン３２と配管３１の接触面積を小さくすること無
く配管内容積を小さくでき、冷媒量を削減できる。ま
た、圧縮機２の運転時は、配管３１内の圧力が約０．５
ＭＰａまで上昇することにより、配管３１が円形に戻ろ
うとするのを、放熱フィン３２に設けた配管挿入孔３３
により抑制されて放熱フィン３２と配管３１が密着し、
接触熱抵抗を一層低減できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、圧縮機が停止してから
高圧側圧力が安定するまでに冷媒漏れが生じても、漏れ
た冷媒を拡散することができる冷凍冷蔵庫を得ることが
できる。

【００３１】また、圧縮機が停止してから高圧側圧力が
安定するまでに冷媒漏れが生じても、漏れた冷媒を拡散
することができるとともに、冷媒漏れ量が少ない冷凍冷
蔵庫を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る冷凍冷蔵庫の冷凍サ
イクル構成図である。

【図２】図1の冷凍冷蔵庫の構成を示す断面概略図であ
る。

【図３】図1の冷凍冷蔵庫の冷凍サイクルの組み込み図
である。

【図４】図1の冷凍冷蔵庫の圧縮機停止時の冷凍サイク
ル内の圧力変化を示すタイムチャート図である。

【図５】図1の冷凍冷蔵庫の側面放熱器取付け部分の断
面図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る冷凍冷蔵庫の凝縮器
の斜視図である。

【図７】図２の凝縮器の要部断面図である。

【符号の説明】

１…冷凍サイクル、２…圧縮機、３…凝縮器、４…逆止
弁、５…第１の側面放熱器、６…第２の側面放熱器、７
…露付防止パイプ、８キャピラリチューブ、９…蒸発
器、１２…凝縮器用送風機、１２…蒸発器用送風機、１
５…制御器、１７…スイッチ、２０…冷凍冷蔵庫。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩田博栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者店網太一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内 (72)発明者柴田耕一栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所冷熱事業部内Ｆターム(参考） 3L045 AA02 BA01 CA02 DA02 EA01 GA07 HA01 LA17 NA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機と凝縮器と減圧装置と蒸発器とを接
続した冷凍サイクルと、前記凝縮器に送風する凝縮器用
送風機とを備え、前記冷凍サイクルの冷媒としてイソブ
タンを封入し、前記蒸発器の温度を前記イソブタンの沸
点より低くなるように設定すると共に、前記圧縮機が停
止してから所定時間、前記凝縮器用送風機を運転するこ
とを特徴とする冷凍冷蔵庫。
【請求項２】圧縮機と凝縮器と減圧装置と蒸発器とを接
続した冷凍サイクルと、前記凝縮器に送風する凝縮器用
送風機とを備え、前記冷凍サイクルの冷媒としてイソブ
タンを封入し、前記蒸発器の温度を前記イソブタンの沸
点より低くなるように設定すると共に、前記圧縮機が停
止してから前記冷凍サイクルの高圧側圧力が安定するま
での間、前記凝縮器用送風機を運転することを特徴とす
る冷凍冷蔵庫。
【請求項３】圧縮機と凝縮器と減圧装置と蒸発器とを接
続した冷凍サイクルと、前記凝縮器に送風する凝縮器用
送風機とを備え、前記冷凍サイクルの高圧側配管を偏平
管とし、前記冷凍サイクルの冷媒としてイソブタンを封
入し、前記蒸発器の温度を前記イソブタンの沸点より低
くなるように設定すると共に、前記圧縮機が停止してか
ら所定時間、前記凝縮器用送風機を運転することを特徴
とする冷凍冷蔵庫。
【請求項４】圧縮機と凝縮器と側面放熱器と減圧装置と
蒸発器とを接続した冷凍サイクルと、前記凝縮器に送風
する凝縮器用送風機とを備え、前記側面放熱器を偏平管
とし、前記冷凍サイクルの冷媒としてイソブタンを封入
し、前記蒸発器の温度を前記イソブタンの沸点より低く
なるように設定すると共に、前記圧縮機が停止してから
所定時間、前記凝縮器用送風機を運転することを特徴と
する冷凍冷蔵庫。
【請求項５】圧縮機と凝縮器と側面放熱器と減圧装置と
蒸発器とを接続した冷凍サイクルと、前記凝縮器に送風
する凝縮器用送風機とを備え、前記凝縮器と前記側面放
熱器を接続する配管に逆止弁を設け、前記冷凍サイクル
の冷媒としてイソブタンを封入し、前記蒸発器の温度を
前記イソブタンの沸点より低くなるように設定すると共
に、前記圧縮機が停止してから所定時間前記凝縮器用送
風機を運転することを特徴とする冷凍冷蔵庫。